Elektrizität ist einer der Grundpfeiler der modernen Welt, und sein Studium umfasst wesentliche Konzepte wie Ohm (Oh) und die Ley de Ohm. Diese Begriffe sind wichtig, um zu verstehen, wie elektrischer Strom funktioniert., wie sich Materialien davor verhalten und wie man elektrische Schaltkreise effizient gestaltet. In diesem Artikel, Wir erklären, was ein Ohm ist, Was das Ohmsche Gesetz bedeutet und wie man es in der Praxis anwendet.
Was ist Ohm??
Er Ohm ist die Maßeinheit des elektrischen Widerstands im Internationales Einheitensystem (UND). Sein Symbol ist Ω, abgeleitet vom griechischen Großbuchstaben Omega. Der elektrische Widerstand misst den Widerstand, den ein Material oder eine Komponente dem elektrischen Stromfluss entgegensetzt..
Definition eines Ohms:
Ein Ohm ist definiert als der Widerstand zwischen zwei Punkten eines Leiters bei einer Potentialdifferenz von 1 Volt (V) erzeugt einen Strom von 1 Ampere (A). Mathematisch, Diese Definition wird ausgedrückt als:
1 Ω=1 V÷1 A
In praktischer Hinsicht, Wenn ein Stromkreis einen Widerstand von hat 1 Ohmio, Es bedeutet, dass eine Spannung von 1 Volt, um einen Strom von zirkulieren zu lassen 1 Ampere durch diesen Stromkreis.
Faktoren, die den Widerstand beeinflussen:
Der elektrische Widerstand hängt von mehreren Faktoren ab, zwischen ihnen:
- Treibermaterial: Materialien wie Kupfer und Aluminium haben einen geringen Widerstand, während Isolatoren wie Holz oder Kunststoff einen hohen Widerstand aufweisen.
- Leiterlänge: Je länger die Länge, desto größer der Widerstand.
- Querschnittsfläche: Je dicker der Leiter, desto geringer ist der Widerstand.
- Temperatur: In den meisten Materialien, Der Widerstand steigt mit der Temperatur.
Was ist das Ohmsche Gesetz??
Der Ley de Ohm ist eines der Grundgesetze der Elektrizität und beschreibt den mathematischen Zusammenhang zwischen ihnen Beanspruchung (V), Die aktuell (ICH) und die Ausdauer (R) in einem Stromkreis. Es wurde in formuliert 1827 vom deutschen Physiker und Mathematiker Georg Simon Ohm. Nach diesem Gesetz:
V=I×R
Wo:
- V: Spannungs- oder Potenzialdifferenz (in Volt, V).
- ICH: Elektrischer Strom (in Ampere, A).
- R: elektrischer Widerstand (in Ohm, Oh).
Erklärung des Ohmschen Gesetzes
Das OHM -Gesetz legt fest, dass der Strom, der durch einen Treiber fließt. Einfacher:
- Wenn wir die Spannung erhöhen, Der Strom wird ebenfalls zunehmen (Wenn der Widerstand konstant bleibt).
- Wenn wir den Widerstand erhöhen, Der Strom nimmt ab (Wenn die Spannung konstant bleibt).
Die Beziehung zwischen diesen drei Größen ermöglicht es, dass eine von ihnen berechnet wird, wenn die anderen beiden bekannt sind:
1.Um die Spannung zu berechnen:
V=I×R
2.Um den Strom zu berechnen
I = v ÷ r
3.Um den Widerstand zu berechnen:
R = v ÷ i
Ohm Law Bewerbungen
Das ist grundlegend im Design, Analyse und Wartung elektrischer und elektronischer Systeme. Einige seiner häufigsten Anwendungen sind:
1. Elektrikkreisdesign:
Ingenieure und Techniker verwenden das OHM -Gesetz, um die erforderlichen Widerstandswerte zu bestimmen, Spannungsquellen und andere Komponenten in einer Schaltung.
2. Diagnose elektrischer Probleme:
Wenn ein elektrisches Gerät nicht richtig funktioniert, Das OHM -Gesetz kann helfen, festzustellen, ob das Problem mit einem Kurzschluss zusammenhängt, ein fehlerhafter Widerstand oder eine unzureichende Netzteile.
3. Energieverbrauchsberechnung:
Kombinieren des Ohmschen Gesetzes mit der elektrischen Leistungsformel (P = v × i), Die Energie, die von einem Gerät oder der Effizienz eines elektrischen Systems verbraucht wird, kann berechnet werden.
Praktisches Beispiel für Ohms Gesetz
Angenommen, wir haben einen Stromkreis mit einem Widerstand von 10 Ω und möchten den Strom berechnen, der fließt, wenn wir eine Spannung von 5 V anlegen.. Verwendung der Ohmschen Gesetzesformel:
I = V÷R = 5÷10 = 0,5A
Dies bedeutet, dass der durch den Stromkreis fließende Strom gleich ist 0.5 Verstärker.
Nun wollen wir die Spannung berechnen, die notwendig ist, um durch denselben Widerstand einen Strom von 2 A zu erzeugen, Wir wenden die Formel an:
V=I × R=2×10=20V
Dies zeigt an, dass wir eine Spannung von anlegen müssen 20 Volt um diesen Strom zu erreichen.
Bedeutung des Ohmschen Gesetzes im täglichen Leben
Das Ohmsche Gesetz ist nicht nur im Ingenieurwesen relevant, Es hat auch praktische Anwendungen im Alltag.. Zum Beispiel:
- Haushaltsgeräte: Es hilft uns zu verstehen, wie Geräte wie Fernseher funktionieren, Kühlschränke oder Lampen.
- Automobile: Wird zum Entwurf elektrischer Systeme von Fahrzeugen verwendet, wie Batterien und Beleuchtungssysteme.
- Elektroinstallationen: Es ist wichtig, die Größe der Kabel zu bestimmen, Schutzschalter und andere Komponenten in einer sicheren Installation.
Einschränkungen des Ohmschen Gesetzes
Obwohl das Ohmsche Gesetz weithin anwendbar ist, hat bestimmte Einschränkungen. In den folgenden Fällen nicht gültig:
- Nicht-ohmsche Materialien: Einige Materialien, wie Halbleiter, Sie folgen keinem linearen Zusammenhang zwischen Spannung und Strom.
- Extreme Bedingungen: Der Widerstand kann sich mit der Temperatur dramatisch ändern, Druck oder andere Faktoren in bestimmten Materialien.
- Komplexe Schaltungen: In Systemen mit induktiven oder kapazitiven Reaktanzen, Das Ohmsche Gesetz muss mit anderen elektrischen Gesetzen kombiniert werden, wie Kirchhoffs Gesetz.
Abschluss
Er Ohm j Ley de Ohm Sie sind Grundpfeiler, um Elektrizität zu verstehen und mit ihr zu arbeiten. Ohm misst den elektrischen Widerstand, während das Ohmsche Gesetz angibt, wie Spannung interagiert, Strom und Widerstand in einem Stromkreis. Ihr Verständnis und ihre Anwendung sind in der Elektrotechnik unerlässlich, Elektronik und viele andere Technologiebereiche.
Vom Entwurf einer einfachen Schaltung bis zur Analyse komplexer elektrischer Systeme, Das Ohmsche Gesetz gibt uns die notwendigen Werkzeuge an die Hand, um einen effizienten und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Es ist Wissen, das erhellt (buchstäblich) Der Weg zu einer besser vernetzten Welt!